(57)【要約】  深い層の深さ（ＤＯＬ）を生じるために短時間（２〜４時間）で、ＮａＮＯ３またはＫＮＯ３の少なくとも一方を含有する１つまたは多数のイオン交換浴中で化学強化できるＬｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３族の一群のガラス組成物が提供される。ある場合には、ＤＯＬは少なくとも７０μｍであり、他の例では、少なくとも１００μｍである。イオン交換されたガラスは、ナトリウムアルミノケイ酸塩ガラスの損傷抵抗よりもよいかまたは少なくとも匹敵する、高い損傷抵抗（１０ｋｇｆ（９８Ｎ）超から５０ｋｇｆ（４８０Ｎ）超に及ぶ押込み破壊靭性）を有する。
2019509238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウムアルミノケイ酸塩ガラスであって、
約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、
約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、
約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、
約７モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、および
０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５
を含み、
Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にあり、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏである、リチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項２】
リチウムアルミノケイ酸塩ガラスであって、
約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、
約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、
約２．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３、
約５モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、
０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５、および
０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ、
を含み、
Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にあり、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏであり、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｂ２Ｏ３（モル％）−Ｐ２Ｏ５（モル％）が約−１０．５モル％から約−０．１１モル％の範囲にあり、Ｒ’Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯである、リチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項３】
イオン交換されている、請求項１または２記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項４】
前記イオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、少なくとも１つの表面から該ガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する、請求項３記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項５】
前記圧縮層が、表面下５０μｍの深さで少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を有する、請求項４記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項６】
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値、
少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値、
少なくとも約１０ｋＰの液相粘度、
約８４０℃以下の軟化点、
少なくとも約５１０℃の徐冷点、および
少なくとも約６８ＧＰａの弾性率、
の少なくとも１つを有する、請求項１から５いずれか１項記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項７】
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
約−２モル％から約５．６モル％の範囲にあるＲ２Ｏ（モル％）−Ａ２Ｏ３（モル％）、
Ａｌ２Ｏ３（モル％）＞Ｂ２Ｏ３（モル％）、および
約０．９から約１．９の範囲にある（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／Ｒ２Ｏ（モル％）、
の少なくとも１つを有する、請求項１から６いずれか１項記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項８】
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
約５８モル％から約６９モル％のＳｉＯ２、
約１０モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、
約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、
０モル％から約２．５モル％のＰ２Ｏ５、
約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、
約０．２モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、
０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ、
０モル％から約５モル％のＭｇＯ、および
０モル％から約４モル％のＺｎＯ、
を含み、
Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にある、請求項１から７いずれか１項記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項９】
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％から約４モル％のＺｎＯ、
０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、
０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、および
約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２、
を含む、請求項１から７いずれか１項記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項１０】
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約７モル％のＢ２Ｏ３を含む、請求項１から９いずれか１項記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【請求項１１】
家庭用電化製品であって、
前面、背面および側面を有する筐体と；
前記筐体内に少なく部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および該筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；
前記ディスプレイを覆って配置されたカバーガラスと；
を備え、
前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも一方は、請求項１から１０いずれか１項記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、家庭用電化製品。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、その内容が依拠され、ここに全て引用される、２０１６年１月８日に出願された米国仮特許出願第６２／２７６４３１号の米国法典第３５編第１１９条の下での優先権の恩恵を主張するものである。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、イオン交換可能なガラスに関する。より詳しくは、本開示は、イオン交換堪能なリチウムアルミノケイ酸塩ガラスに関する。さらにより詳しくは、本開示は、イオン交換されたときに、高レベルの固有の損傷抵抗を有するリチウムアルミノケイ酸塩ガラスに関する。
【背景技術】
【０００３】
溶融過程および成形過程を容易にしつつ、イオン交換特性およびより高い損傷抵抗を改善するために、新たなガラス組成物の開発において、持続的な努力が行われてきた。押込み閾値が高い多くのガラスは、ＳｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３・Ｂ２Ｏ３・ＭｇＯ・Ｎａ２Ｏ・Ｐ２Ｏ５ガラス系に基づく。ホウ素またはリンの存在により生じる開放構造（すなわち、高いモル体積）は、高い固有損傷抵抗（ＩＤＲ）をもたらす。
【発明の概要】
【０００４】
Ｌｉ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２・Ｂ２Ｏ３族の一群のガラス組成物が提供される。これらのガラスは、深い層の深さ（ＤＯＬ）を生じるために短時間（２〜４時間）で、ＮａＮＯ３またはＫＮＯ３の少なくとも一方を含有する１つまたは多数のイオン交換浴中で化学強化することができる。ある場合には、ＤＯＬは、少なくとも７０μｍであり、他の例では、少なくとも１００μｍである。イオン交換されたガラスは、ナトリウムアルミノケイ酸塩ガラスの損傷抵抗よりもよいかまたは少なくとも匹敵する、高い損傷抵抗（１０ｋｇｆ（９８Ｎ）超から５０ｋｇｆ（４８０Ｎ）超に及ぶ押込み破壊靭性）を有する。
【０００５】
したがって、本開示の１つの態様は、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスを提供することにある。そのガラスは、約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約９モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、約２．５モル％から約２０モル％のＢ２Ｏ３、約３モル％から約２０モル％のＬｉ２Ｏ、および０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５を含む。
【０００６】
本開示の別の態様は、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスを提供することにある。そのガラスは、イオン交換されており、少なくとも１つの表面からガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有する。その圧縮層は、その表面で少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する。そのガラスは、少なくとも１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値および少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値も有する。
【０００７】
本開示の第１の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。そのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、約７モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、および０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５を含み、Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にあり、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏである。
【０００８】
本開示の第２の態様によれば、第１の態様のリチウムアルミノケイ酸塩ガラスはイオン交換されている。
【０００９】
本開示の第３の態様によれば、第２の態様のイオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも１つの表面からガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、その圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する。
【００１０】
本開示の第４の態様によれば、第３の態様のイオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスにおいて、圧縮層は、表面下５０μｍの深さで少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を有する。
【００１１】
本開示の第５の態様によれば、第２から第４の態様のいずれかのイオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有する。
【００１２】
本開示の第６の態様によれば、第２から第５の態様のいずれかのイオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値を有する。
【００１３】
本開示の第７の態様によれば、第１から第６の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約１０ｋＰの液相粘度を有する。
【００１４】
本開示の第８の態様によれば、第１から第７の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約８４０℃以下の軟化点を有する。
【００１５】
本開示の第９の態様によれば、第１から第８の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約５１０℃の徐冷点を有する。
【００１６】
本開示の第１０の態様によれば、第１から第９の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約６８ＧＰａの弾性率を有する。
【００１７】
本開示の第１１の態様によれば、Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａ２Ｏ３（モル％）が約−２モル％から約５．６モル％の範囲にある、第１から第１０の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００１８】
本開示の第１２の態様によれば、Ａｌ２Ｏ３（モル％）＞Ｂ２Ｏ３（モル％）である、第１から第１１の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００１９】
本開示の第１３の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、約５８モル％から約６９モル％のＳｉＯ２、約１０モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、０モル％から約２．５モル％のＰ２Ｏ５、約７モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、約０．２モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約２．５モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約５モル％のＭｇＯ、および０モル％から約４モル％のＺｎＯを含み、Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にある、第１から第１２の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２０】
本開示の第１４の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、約５モル％から約９モル％のＢ２Ｏ３、約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、約４モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、および０モル％から約１モル％のＫ２Ｏを含む、第１から第１３の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２１】
本開示の第１５の態様によれば、（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／Ｒ２Ｏ（モル％）が約０．９から約１．９の範囲にある、第１から第１４の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２２】
本開示の第１６の態様によれば、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｂ２Ｏ３（モル％）−Ｐ２Ｏ５（モル％）が約−１０．５モル％から約−０．１１モル％の範囲にあり、式中、Ｒ’Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯである、第１から第１５の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２３】
本開示の第１７の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約１２モル％のＬｉ２Ｏを含む、第１から第１６の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２４】
本開示の第１８の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約４モル％のＺｎＯ、０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、および０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５を含む、第１から第１７の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２５】
本開示の第１９の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、約５５モル％から約６０モル％のＳｉＯ２、約１２モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、約３．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３、約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、および０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５を含む、第１から第１８の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２６】
本開示の第２０の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約７モル％のＢ２Ｏ３を含む、第１から第１９の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２７】
本開示の第２１の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、約０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、および約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２を含む、第１から第２０の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００２８】
本開示の第２２の態様によれば、家庭用電化製品が提供される。その家庭用電化製品は、前面、背面および側面を有する筐体と；その筐体内に少なくとも部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；そのディスプレイを覆って配置されたカバーガラスとを備え、その筐体の一部またはカバーガラスの少なくとも一方は、第１から第２１の態様のいずれかによるリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【００２９】
本開示の第２３の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。そのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、約２．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３、約５モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５、および０モル％から約１モル％のＫ２Ｏを含み、Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にあり、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏであり、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｂ２Ｏ３（モル％）−Ｐ２Ｏ５（モル％）が約−１０．５モル％から約−０．１１モル％の範囲にあり、Ｒ’Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯである。
【００３０】
本開示の第２４の態様によれば、第２３の態様のリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、イオン交換されている。
【００３１】
本開示の第２５の態様によれば、第２４の態様のイオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも１つの表面からガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、その圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する。
【００３２】
本開示の第２６の態様によれば、第２５の態様のイオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスにおいて、圧縮層は、表面下５０μｍの深さで少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を有する。
【００３３】
本開示の第２７の態様によれば、第２３から第２６の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有する。
【００３４】
本開示の第２８の態様によれば、第２３から第２７の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値を有する。
【００３５】
本開示の第２９の態様によれば、第２３から第２８の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約１０ｋＰの液相粘度を有する。
【００３６】
本開示の第３０の態様によれば、第２３から第２９の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約８４０℃以下の軟化点を有する。
【００３７】
本開示の第３１の態様によれば、第２３から第３０の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約５１０℃の徐冷点を有する。
【００３８】
本開示の第３２の態様によれば、第２３から第３１の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約６８ＧＰａの弾性率を有する。
【００３９】
本開示の第３３の態様によれば、Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａ２Ｏ３（モル％）が約−２モル％から約５．６モル％の範囲にある、第２３から第３２の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００４０】
本開示の第３４の態様によれば、Ａｌ２Ｏ３（モル％）＞Ｂ２Ｏ３（モル％）である、第２３から第３３の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００４１】
本開示の第３５の態様によれば、（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／Ｒ２Ｏ（モル％）が約０．９から約１．９の範囲にある、第２３から第３４の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００４２】
本開示の第３６の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約４モル％のＺｎＯ、０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、および０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５を含む、第２３から第３５の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００４３】
本開示の第３７の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約７モル％のＢ２Ｏ３を含む、第２３から第３６の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００４４】
本開示の第３８の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、および約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２を含む、第２３から第３７の態様のいずれかのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。
【００４５】
本開示の第３９の態様によれば、家庭用電化製品が提供される。その家庭用電化製品は、前面、背面および側面を有する筐体と；その筐体内に少なく部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；そのディスプレイを覆って配置されたカバーガラスとを備え、その筐体の一部またはカバーガラスの少なくとも一方は、第２３から第３８の態様のいずれかによるリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【００４６】
本開示の第４０の態様によれば、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが提供される。そのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、イオン交換されており、少なくとも１つの表面からガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、その圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有し、そのガラスは、少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値および少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値を有する。
【００４７】
本開示の第４１の態様によれば、家庭用電化製品が提供される。その家庭用電化製品は、前面、背面および側面を有する筐体と；その筐体内に少なく部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；そのディスプレイを覆って配置されたカバーガラスとを備え、その筐体の一部またはカバーガラスの少なくとも一方は、第４０の態様のリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている。
【００４８】
本開示のこれらと他の態様、利点、および顕著な特色は、以下の詳細な説明、添付図面、および付随の特許請求の範囲から明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】イオン交換されたガラス物品の断面図
【図２】本開示のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス（Ａ）およびガラスセラミック（Ｂ）に関するガラスの表面からガラスの内側部分のＮａ＋濃度プロファイルをプロットしたグラフ
【図３】３．５時間に亘りＮａＮＯ３中において３９０℃でイオン交換された本開示のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス、およびＫＮＯ３中のイオン交換後のナトリウムアルミノケイ酸塩ガラスに関する押込み破壊閾値をプロットしたグラフ
【図４】１０ｋｇｆ（９８Ｎ）、３０ｋｇｆ（２９４Ｎ）、および５０ｋｇｆ（４９０Ｎ）の圧子の荷重下での、図３にプロットされたイオン交換済みのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスにおけるビッカース圧痕の光学顕微鏡画像
【図５Ａ】ここに開示された物品のいずれかを備えた例示の電子機器の平面図
【図５Ｂ】図５Ａの例示の電子機器の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下の記載において、図面に示されたいくつかの図に亘り、同様の参照文字は、同様のまたは対応する部品を示す。「上部」、「下部」、「外方」、「内方」などの用語は、特に明記のない限り、便宜上の単語であり、制限用語と解釈すべきではないことが理解されよう。その上、群が、複数の要素およびその組合せの群の内の少なくとも１つを含むと記載されているときはいつでも、その群は、個別、または互いの組合せのいずれかで、列挙されたそれらの要素のいくつを含んでも、いくつから実質的になっても、またはいくつからなってもよいことが理解されよう。同様に、群が、複数の要素およびその組合せの群の内の少なくとも１つからなると記載されているときはいつでも、その群は、個別、または互いの組合せのいずれかで、列挙されたそれらの要素のいくつからなってもよいことが理解されよう。特に明記のない限り、値の範囲は、列挙された場合、その範囲の上限と下限の両方、並びにそれらの間のいずれの範囲も含む。ここに用いたように、名詞は、特に明記のない限り、「少なくとも１つ」または「１つ以上」の対象を指す。明細書および図面に開示された様々な特徴は、いずれの組合せおよび全ての組合せでも使用できることも理解されよう。
【００５１】
ここに用いたように、「ガラス物品」という用語は、全体がまたは部分的にガラスから製造されたどの物体も含むように最も広い意味で使用される。特に明記のない限り、全ての組成物は、モルパーセント（モル％）で表される。熱膨張係数（ＣＴＥ）は、１０−７／℃で表され、特に明記のない限り、約２０℃から約３００℃の温度範囲に亘り測定された値を示す。
【００５２】
特に明記のない限り、全ての温度は、摂氏温度（℃）で表される。ここに用いたように、「軟化点」という用語は、ガラスの粘度が約１０７．６ポアズ（Ｐ）である温度を称し、「徐冷点」という用語は、ガラスの粘度が約１０１３．２ポアズ（Ｐ）である温度を称し、「２００ポアズ温度（Ｔ２００Ｐ）」という用語は、ガラスの粘度が約２００ポアズである温度を称し、「１ポアズ温度（Ｔ２００Ｐ）」という用語は、ガラスの粘度が約２００ポアズである温度を称し、「１０１１ポアズ温度」という用語は、ガラスの粘度が約１０１１ポアズである温度を称し、「３５ｋＰ温度（Ｔ３５ｋＰ）」という用語は、ガラスの粘度が約３５キロポアズ（ｋＰ）である温度を称し、「１６０ｋＰ温度（Ｔ１６０ｋＰ）」という用語は、ガラスの粘度が約１６０ｋＰである温度を称する。ここに用いたように、「液相温度」または「ＴＬ」という用語は、溶融ガラスが溶融温度から冷めるときに、結晶が最初に現れる温度、または温度を室温から上昇させるときに、一番最後の結晶が溶ける温度を称する。
【００５３】
「実質的に」および「約」という用語は、任意の定量的比較、値、測定、または他の表現に帰することがある不確定性の固有の程度を表すためにここに使用してよいことに留意のこと。これらの用語も、定量的表現が、問題となっている主題の基本機能を変化させずに、規定の基準から変動してもよい程度を表すためにここに使用される。それゆえ、「ＭｇＯを実質的に含まない」ガラスは、ＭｇＯが、ガラスに積極的に加えられていないまたはバッチ配合されていないが、汚染物質として非常に少量（例えば、０．１モル％未満）で存在するかもしれないものである。
【００５４】
概して図面を、特に、図１を参照すると、図解は、特定の実施の形態を記載する目的のためであり、本開示または付随の特許請求の範囲をそれに制限する意図はないことが理解されよう。図面は、必ずしも、一定の縮尺で描かれておらず、図面の特定の特徴および特定の視野は、明確さおよび簡潔さのために、尺度および図式が誇張されて示されていることがある。
【００５５】
化学強化されたときに、ビッカース亀裂発生閾値およびヌープ引掻き試験により特徴付けられるような−特有の損傷抵抗または固有の損傷抵抗とも称される−高レベルの損傷抵抗を示す、イオン交換可能なリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、ここに開示されている。これらのガラスは、概して、類似のナトリウムアルカリアルミノケイ酸塩ガラスがカリウム塩（例えば、ＫＮＯ３）中でイオン交換されるよりも速い速度で、ナトリウム塩（例えば、ＮａＮＯ３）中でイオン交換されるであろう。より深い圧縮の深さ（「層の深さ」または「ＤＯＬ」とも称される）も、そのリチウム含有ガラスにより低い温度で達成されるであろう。ガラス中においてＮａ＋がＬｉ＋を置き換える場合の拡散の速度は、ガラス中のＮａ＋のＫ＋による交換よりも約１０倍速いであろう。混合塩浴を使用すると、Ｎａ＋のＫ＋による交換およびＬｉ＋のＮａ＋による交換の両方が生じる二重イオン交換が可能になり、Ｌｉ＋のＮａ＋による交換のために深い圧縮の深さおよびＮａ＋のＫ＋による交換のために高い表面圧縮応力がもたらされるであろう。
【００５６】
ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２（５５モル％≦ＳｉＯ２≦７５モル％）、約９モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３（９モル％≦Ａｌ２Ｏ３≦１８モル％）、約２．５モル％から約２０モル％のＢ２Ｏ３（２．５モル％≦Ｂ２Ｏ３≦２０モル％）、約３モル％から約２０モル％のＬｉ２Ｏ（３モル％≦Ｌｉ２Ｏ≦２０モル％）、および０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５（０モル％≦Ｐ２Ｏ５≦４モル％）を含む、またはから実質的になる。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約４モル％のＺｎＯ、および０モル％から約５モル％のＴｉＯ２の内の少なくとも１つをさらに含む。
【００５７】
特別な実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、０モル％から約２０モル％のＢ２Ｏ３、約５モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約８モル％のＭｇＯ、０モル％から約４モル％のＺｎＯ、０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５、および約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２を含む、またはから実質的になる。さらに具体的には、そのガラスは、約５５モル％から約６０モル％のＳｉＯ２（５５モル％≦ＳｉＯ２≦６０モル％）、約１２モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３（１２モル％≦Ａｌ２Ｏ３≦１５モル％）、約２．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３（２．５モル％≦Ｂ２Ｏ３≦７．５モル％）、約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ（７モル％≦Ｌｉ２Ｏ≦１０モル％）、および０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５（０モル％≦Ｐ２Ｏ５≦３モル％）を含む、またはから実質的になる。Ｂ２Ｏ３が約５モル％から約７モル％の範囲にあることが最も好ましい。そのようなガラスの組成の非限定的例および基準組成（９６６７）が、表１に列挙されている。
【００５８】
【表１】
2019509238.tif 000003
【００５９】
特別な実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約５８モル％から約６９モル％のＳｉＯ２（５８モル％≦ＳｉＯ２≦６９モル％）、約９モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３（９モル％≦Ａｌ２Ｏ３≦１７モル％）、約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３（３．５モル％≦Ｂ２Ｏ３≦９．５モル％）、０モル％から約２．５モル％のＰ２Ｏ５（０モル％≦Ｐ２Ｏ５≦４モル％）、約２．５モル％から約１２モル％のＬｉ２Ｏ（２．５モル％≦Ｌｉ２Ｏ≦１２モル％）、約０．２モル％から約１２モル％のＮａ２Ｏ（０．２モル％≦Ｎａ２Ｏ≦１３モル％）、０モル％から約２．５モル％のＫ２Ｏ（０モル％≦Ｋ２Ｏ≦２．５モル％）、０モル％から約５モル％のＭｇＯ（０モル％≦ＭｇＯ≦５モル％）、および／または０モル％から約４モル％のＺｎＯ（０モル％≦ＺｎＯ≦４モル％）を含む、またはから実質的になる。より詳しくは、そのガラスは、約５モル％から約９モル％のＢ２Ｏ３（５モル％≦Ｂ２Ｏ３≦９モル％）、約４モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ（４モル％≦Ｌｉ２Ｏ≦１０モル％）、約４モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ（４モル％≦Ｎａ２Ｏ≦１４モル％）、０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ（０モル％≦Ｋ２Ｏ≦１モル％）、０モル％から約３モル％のＭｇＯ（０モル％≦ＭｇＯ≦３モル％）、および／または０モル％から約３モル％のＺｎＯ（０モル％≦ＺｎＯ≦３モル％）を含むことがある。これらのガラスは、約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２（０．０５≦ＳｎＯ２≦０．５モル％）をさらに含むことがある。そのようなガラスの組成の非限定的例が、表２に列挙されている。
【００６０】
いくつかの実施の形態において、（Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％））は約０．１から約０．５の範囲にあり（０．１≦（Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％））≦０．５）、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏである。
【００６１】
いくつかの実施の形態において、Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）は、約−２モル％から約５．６モル％の範囲にあり、式中、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏである。いくつかの実施の形態において、Ａｌ２Ｏ３（モル％）＞Ｂ２Ｏ３（モル％）。いくつかの実施の形態において、（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／Ｒ２Ｏ（モル％）は、約０．９から約１．９の範囲にある。いくつかの実施の形態において、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｂ２Ｏ３（モル％）−Ｐ２Ｏ５（モル％）は、約−１０．５モル％から約−０．１１モル％の範囲にあり、式中、Ｒ’Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯである。
【００６２】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、典型的に約９００℃超の軟化点を有する、ナトリウムの類似物よりも低い軟化点を有する。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスの軟化点は約８４０℃以下である。特定の実施の形態において、そのガラスの軟化点は、約８２０℃以下、さらに他の実施の形態において、約８００℃以下である。これらの低い軟化点は、ナトリウムの類似物の熱膨張係数（ＣＴＥ）よりも低いＣＴＥを伴う。より低いＣＴＥは、ガラスシートを再成形するときに寸法安定性を維持する上で重要である。平らなプレートとしての使用に加え、本発明のガラスの比較的低いＣＴＥにより、三次元物品としての使用および自動車用途における使用が可能になる。
【００６３】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、少なくとも約５００℃の徐冷点を有する。特定の実施の形態において、そのガラスの徐冷点は少なくとも約５２０℃であり、さらに他の実施の形態において、徐冷点は少なくとも約５３０℃である。
【００６４】
選択されたガラス組成に関する密度、歪み点、軟化点、徐冷点、および熱膨張係数（ＣＴＥ）が、表２に列挙されている。
【００６５】
【表２−１】
2019509238.tif 000004
【００６６】
【表２−２】
2019509238.tif 000005
【００６７】
【表２−３】
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【００６８】
【表２−４】
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【００６９】
【表２−５】
2019509238.tif 000008
【００７０】
【表２−６】
2019509238.tif 000009
【００７１】
【表２−７】
2019509238.tif 000010
【００７２】
【表２−８】
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【００７３】
【表２−９】
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【００７４】
【表２−１０】
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【００７５】
【表２−１１】
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【００７６】
【表２−１２】
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【００７７】
【表２−１３】
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【００７８】
【表２−１４】
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【００７９】
【表２−１５】
2019509238.tif 000018
【００８０】
ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、いくつかの実施の形態において、少なくとも約６８ギガパスカル（ＧＰａ）の弾性率を有することがある。
【００８１】
リチウムケイ酸塩ガラスの例示の組成に加え、これらの例示のガラスの歪み点、徐冷点、および軟化点；ＣＴＥ；並びに密度を含む物理的性質が、表２列挙されている。歪み点は、ＡＳＴＭ  Ｃ５９８−９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法を使用して決定した。徐冷点は、ＡＳＴＭ  Ｃ５９８−９３（２０１３）のビーム曲げ粘度法を使用して決定した。軟化点は、ＡＳＴＭ  Ｃ１３５１Ｍ−９６（２０１２）の平行プレート粘度法を使用して決定した。温度範囲０〜３００℃に亘る線熱膨張係数（ＣＴＥ）は、ｐｐｍ／Ｋで表されており、ＡＳＴＭ  Ｅ２２８−１１にしたがうプッシュロッド膨脹計を使用して決定した。密度は、ＡＳＴＭ  Ｃ６９３−９３（２０１３）の浮力法を使用して決定した。
【００８２】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約１０，０００ポアズ（Ｐ）超、特定の実施の形態において、１００，０００Ｐ超の液相粘度を有する。いくつかの実施の形態において、これらのガラスは、フュージョンドロー法などのフュージョン法に適合しており、成形に使用されるジルコン製ハードウェアに適合している。しかしながら、いくつかの実施の形態（例えば、表１の例３）において、これらのガラスは、液相粘度が低く、したがって、フュージョン成形可能ではない。これらの場合には、ガラスは、スロットドロー法、フロート法、および当該技術分野で公知の他のシート形成法により形成されるであろう。
【００８３】
ここに記載されたガラスは、以下に限られないが、約０．２ｍｍから約２ｍｍまで、いくつかの実施の形態において、約０．５ｍｍから約１．５ｍｍに及ぶ厚さを有する平らなプレートおよび三次元物品などの物品に形成されることがある。
【００８４】
粘度および機械的性能は、ガラス組成に影響を受ける。ここに記載されたガラス組成において、ＳｉＯ２は、主要なガラス形成酸化物としての機能を果たし、網目構造を安定化させる働きをすることができる。民生用途に適した十分に高い化学的耐久性をガラスに与えるために、ＳｉＯ２の濃度は十分に高いべきである。しかしながら、純粋なＳｉＯ２またはＳｉＯ２の含有量が高いガラスの溶融温度（２００ポアズ温度）は高すぎて、ガラスを特定の方法により加工することができない。さらに、ＳｉＯ２が存在すると、イオン交換により生じる圧縮応力が低下する。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、約５７モル％から約７３モル％のＳｉＯ２、約５９モル％から約７１モル％のＳｉＯ２、約６１モル％から約６９モル％のＳｉＯ２、約６３モル％から約６７モル％のＳｉＯ２、約５５モル％から約６０モル％のＳｉＯ２、約５８モル％から約６９モル％のＳｉＯ２、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのような約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２を含む。
【００８５】
Ａｌ２Ｏ３も、これらのガラスにおけるガラス形成材としての機能を果たすことがある。ＳｉＯ２のように、アルミナは、概して、溶融物の粘度を上昇させ、アルカリまたはアルカリ土類に対してＡｌ２Ｏ３を増加させると、概して、耐久性が改善される。アルミニウムイオンの構造的役割は、ガラス組成に依存する。アルカリ金属酸化物（Ｒ２Ｏ）の濃度がアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）の濃度に近いかまたはそれより多い場合、全てのアルミニウムは、アルカリ金属イオンが荷電平衡体として働くことにより、四面体配位に見つかる。これは、ここに記載されたガラスの全てに当てはまる。一般に、Ａｌ２Ｏ３は、アルカリイオンの比較的速い拡散性を可能にしつつ、強力な網目構造骨格（すなわち、高い歪み点）を可能にするので、イオン交換可能なガラスにおいて重要な役割を果たす。しかしながら、Ａｌ２Ｏ３の濃度が高いと、概して、液相粘度が低下し、それゆえ、Ａｌ２Ｏ３の濃度を妥当な範囲内に制御する必要がある。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、約１２モル％から約１６モル％のＡｌ２Ｏ３、約１２モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、約９モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように約９モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３を含む。
【００８６】
アルカリ酸化物（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、およびＣｓ２Ｏ）は、低い溶融温度および低い液相温度を達成する上で補助の役割を果たす。他方で、アルカリ酸化物を添加すると、熱膨張係数（ＣＴＥ）が劇的に増加し、化学的耐久性が低下してしまう。最も重要なことには、イオン交換を行うために、塩浴などのイオン交換媒体からのより大きいアルカリイオン（例えば、Ｋ＋）と交換するには、Ｌｉ２ＯおよびＮａ２Ｏなどの小さいアルカリ酸化物が少なくとも１種類存在する必要がある。一般に、三種類のイオン交換を行うことができる：深い層の深さをもたらすが、低い圧縮応力をもたらす、Ｌｉ＋のＮａ＋による交換；浅い層の深さをもたらすが、比較的大きい圧縮応力をもたらす、Ｌｉ＋のＫ＋による交換；および中位の層の深さと圧縮応力をもたらす、Ｎａ＋のＫ＋による交換。圧縮応力は、ガラスから交換されて出て行くアルカリイオンの数に比例するので、ガラスに大きい圧縮応力を生じるためには、十分に高濃度の少なくとも１種類の小さいアルカリ酸化物が必要である。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、約３モル％から約２０モル％のＬｉ２Ｏ、約４モル％から約１８モル％のＬｉ２Ｏ、約５モル％から約１６モル％のＬｉ２Ｏ、約６モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、約５モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、約２．５モル％から約１２モル％のＬｉ２Ｏ、約４モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように約２．５モル％から約２０モル％のＬｉ２Ｏを含む。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、約０．２モル％から約１２モル％のＮａ２Ｏ、約４モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、約０．２モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏを含む。ここに記載されたガラスは、いくつかの実施の形態において、０モル％から約２．５モル％のＫ２Ｏ、０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約４モル％のＫ２Ｏを含むことがある。
【００８７】
高い液相粘度を達成し、それゆえ、ダウンドロー法によって、特にフュージョンドロー法によって、成形を行うために、Ｌｉ２Ｏガラスは、モル基準で全アルカリ酸化物含有量の半分未満を占めるべきである。Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）が０．５を超えると、スポジュメンの液相線が上昇し、そのガラスはもはや、フュージョン技法には適合しない。それゆえ、いくつかの実施の形態において、Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）は、０．１≦Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）≦０．４、０．２≦Ｌｉ２Ｏ／（Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏ）≦０．４、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように、約０．１から約０．５の範囲にある。しかしながら、イオン交換後の深さで高い圧縮応力を達成するために、Ｌｉ２Ｏ含有量を最大にすることが望ましい。したがって、４０μｍより深い深さで１００ＭＰａ超の圧縮応力を達成するために、Ｌｉ２Ｏ含有量は、約４モル％超、いくつかの実施の形態において、好ましくは約５モル％超であるべきであり、また約１０モル％未満であるべきである。
【００８８】
Ｋ２Ｏが存在すると、Ｎａ＋のＫ＋によるイオン交換の速度が上昇するが、イオン交換後の圧縮応力が劇的に低下する。いくつかの実施の形態において、前記ガラスは、約２．５モル％未満のＫ２Ｏを含むべきであり、特定の実施の形態において、Ｋ２Ｏ濃度は１モル％を超えないべきである。
【００８９】
二価陽イオン酸化物（アルカリ土類酸化物および酸化亜鉛など）もガラスの溶融挙動を改善する。しかしながら、イオン交換性能に関して、二価陽イオンの存在は、アルカリ陽イオンの移動性を低下させる働きをする。このイオン交換性能に対するマイナスの効果は、より大きい二価陽イオンに関して特に著しい。さらに、より小さい二価陽イオン酸化物は、概して、より大きい二価陽イオン酸化物よりも、圧縮応力を増大させるのに役立つ。それゆえ、ＭｇＯは、アルカリの拡散性に対する悪影響を最小にしつつ、改善された応力緩和に関していくつかの利点を提示する。しかしながら、ＭｇＯの含有量が多いと、ガラスは、フォルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）を形成する傾向があり、これにより、ＭｇＯの濃度が特定のレベルより高く上昇するにつれて、液相温度が非常に急激に上昇してしまう。いくつかの実施の形態において、ＭｇＯは、ガラス中に存在する唯一の二価陽イオン酸化物である。他の実施の形態において、ここに記載されたガラスは、ＭｇＯおよびＺｎＯの少なくとも一方を含有することがある。したがって、これらのガラスは、いくつかの実施の形態において、０モル％から約６モル％のＭｇＯ、０モル％から約５モル％のＭｇＯ、０モル％から約３モル％のＭｇＯ、０モル％から約１モル％のＭｇＯ、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約８モル％のＭｇＯを含むことがある。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０モル％から約３モル％のＺｎＯ、０モル％から約２モル％のＺｎＯ、０モル％から約１モル％のＺｎＯ、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約４モル％のＺｎＯを含むことがある。
【００９０】
ホウ素が、アルカリ酸化物または二価陽イオン酸化物により荷電平衡されていない場合、ホウ素は三方配位状態にあり、それゆえ、ガラス構造を開く。三方配位ホウ素の周りの網目構造は、四面体配位ホウ素を取り囲むものほど剛性ではない；それらの結合は、「柔軟（すなわち、弾性、可撓性、もしくは曲げまたは引き伸ばしが可能）」であり、したがって、ガラスが、亀裂形成前にある程度の変形を許容することができる。さらに、ホウ素は、溶融粘度を低下させ、ガラスのジルコン破壊粘度を抑制するのに効果的に役立つ。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、約２．５モル％から約２０モル％のＢ２Ｏ３、約３モル％から約１８モル％のＢ２Ｏ３、約３．５モル％から約１６モル％のＢ２Ｏ３、約４モル％から約１６モル％のＢ２Ｏ３、約４．５モル％から約１４モル％のＢ２Ｏ３、約５モル％から約１２モル％のＢ２Ｏ３、約２．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３、約５モル％から約７モル％のＢ２Ｏ３、約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、約５モル％から約９モル％のＢ２Ｏ３、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約２０モル％のＢ２Ｏ３を含有する。
【００９１】
Ｐ２Ｏ５は、損傷抵抗を改善し、イオン交換を妨げない。いくつかの実施の形態において、ガラスにリンを添加すると、シリカ（ガラス中のＳｉＯ２）が、四面体配位アルミニウムとリンからなる、リン酸アルミニウム（ＡｌＰＯ４）および／または四面体配位ホウ素とリンからなる、リン酸ホウ素（ＢＰＯ４）により置換された構造が生じる。いくつかの実施の形態において、そのガラスは、０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、０モル％から約２．５モル％のＰ２Ｏ５、０モル％から約１モル％のＰ２Ｏ５、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５を含む。
【００９２】
ＴｉＯ２は、ガラスセラミック物品が望ましい場合、内部核生成を生じる核形成剤としての機能を果たす。ＴｉＯ２の濃度が低すぎると、前駆体ガラスは結晶化しない。その濃度が高すぎると、前駆体ガラスの形成中の冷却の際に、失透を制御するのが難しくなり得る。いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、０モル％から約４モル％のＴｉＯ２、０モル％から約３モル％のＴｉＯ２、０モル％から約２モル％のＴｉＯ２、０モル％から約１モル％のＴｉＯ２、またはその中に入る任意の部分的な範囲などのように０モル％から約５モル％のＴｉＯ２を含むことがある。
【００９３】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、以下に限られないが、ＳｎＯ２、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３などの清澄剤を少なくとも１種類さらに含むことがある。環境と毒性の懸念のために、Ａｓ２Ｏ３およびＳｂ２Ｏ３は典型的にガラスに含まれない。したがって、ここに記載されたガラスは、Ａｓ２Ｏ３およびＳｂ２Ｏ３を典型的に含まず、いくつかの実施の形態において、これらのガラスは、約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２を含むことがある。
【００９４】
希土類酸化物は、ガラスの硬度および弾性率を上昇させるであろうが、それらは、イオン交換を妨げ、ガラスの密度と費用を上昇させ、ガラスに色を与えることがある。したがって、希土類酸化物の全含有量は０．１モル％未満に制限することが望ましい。
【００９５】
いくつかの態様において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、ガラスの表面に圧縮層を形成することによって強化される。特定の実施の形態において、これらのガラスは、化学強化され、特定の実施の形態において、イオン交換により化学強化される。
【００９６】
イオン交換は、ガラス中のより小さい陽イオンが、溶融塩浴またはペーストなどのイオン交換媒体中に存在するより大きい陽イオンと交換される過程である。特定の実施の形態において、イオン交換は、そのより大きい陽イオンの塩を実質的に含む溶融塩浴中にガラスを浸漬することによって行われる。そのイオン交換浴は、ガラス中に存在するより小さい陽イオンの塩も含むことがある。ここに用いたように、「実質的に含む」という用語は、溶融塩浴中に他の成分も存在することがあることを意味する。そのような成分としては、以下に限られないが、溶融塩による浴の容器またはガラス物品の攻撃を低下させる働きをする化合物が挙げられるであろう。そのような追加の成分としては、以下に限られないが、ケイ酸、ゲル形態のアルミナ、ゲル形態のシリカなどのガラスの選択された成分が挙げられるであろう。
【００９７】
イオン交換されたガラス物品の断面図が、図１に示されている。ガラス物品１００は、厚さｔ、第一面１１０、および第二面１１２を有する。ガラス物品１００は、いくつかの実施の形態において、約１ｍｍまでの厚さｔを有する。図１に示された実施の形態は、平らな平面シートまたはプレートとしてガラス物品１００を示しているが、ガラス物品は、三次元形状または非平面形態などの他の形態を有してもよい。ガラス物品１００は、第一面１１０からガラス物品１００の内部への層の深さ（ＤＯＬ）ｄ１まで延在する第１の圧縮層１２０を有する。図１に示された実施の形態において、ガラス物品１００は、第二面１１２から第２の層の深さｄ２まで延在する第２の圧縮層１２２も有する。第１と第２の圧縮層１２０、１２２の各々は、圧縮応力ＣＳ下にある。いくつかの実施の形態において、第１と第２の圧縮層１２０、１２２の各々は、それぞれ、第一面１１０と第二面１１２で最大の圧縮応力を有する。ガラス物品は、ｄ１からｄ２まで延在する中央領域１３０も有する。中央領域１３０は、引張応力または中央張力（ＣＴ）下にあり、これが、層１２０および１２２の圧縮応力を打ち消すまたは相殺する。第１と第２の圧縮層１２０、１２２の層の深さｄ１、ｄ２は、ガラス物品１００の第一面と第二面１１０、１１２に対する鋭い衝撃により生じる傷の伝播からガラス物品１００を保護し、一方で、少なくとも約９００ＰＭａの圧縮応力が、第１と第２の圧縮層１２０、１２２の深さｄ１、ｄ２を貫通する傷の可能性を最小にする。
【００９８】
ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、イオン交換されると、典型的に、そのナトリウム類似物に対して、深い層の深さおよび低い中央張力を示し、それゆえ、ガラスの非常に薄い（すなわち、０．５ｍｍ未満）シートを、壊れやすい挙動を受けやすくせずに、化学強化することができる。
【００９９】
圧縮応力（表面ＣＳを含む）は、有限会社折原製作所（日本国）により製造されているＦＳＭ−６０００などの市販の計器を使用して表面応力計（ＦＳＭ）によって測定される。表面応力測定は、ガラスの複屈折に関連する、応力光学係数（ＳＯＣ）の精密測定に依存する。ＳＯＣは、次に、その内容がここに全て引用される、「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｇｌａｓｓ  Ｓｔｒｅｓｓ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ」と題する、ＡＳＴＭ基準Ｃ７７０−１６に記載された手順Ｃ（ガラスディスク法）にしたがって測定される。
【０１００】
ここに用いたように、ＤＯＬは、ここに記載された化学強化済みアルカリアルミノケイ酸塩ガラス物品における応力が圧縮から引張に変化する深さを意味する。ＤＯＬは、イオン交換処理に応じて、ＦＳＭまたは散乱光偏光器（ＳＣＡＬＰ）によって測定してよい。ガラス物品中の応力が、カリウムイオンをガラス物品中に交換することによって生じた場合、ＤＯＬを測定するために、ＦＳＭが使用される。応力が、ナトリウムイオンをガラス物品中に交換することによって生じた場合、ＤＯＬを測定するために、ＳＣＡＬＰが使用される。ガラス物品中の応力が、カリウムイオンとナトリウムイオンの両方をガラス中に交換することによって生じた場合、ＤＯＬは、ＳＣＡＬＰによって測定される。何故ならば、Ｎａ＋イオンの交換深さ（「ナトリウムＤＯＬ」）がＤＯＬを表し、カリウムイオンの交換深さが、圧縮応力の大きさの変化を表す（しかし、圧縮から引張への応力の変化ではない）と考えられるからである。Ｋ＋イオンの貫通深さ（「カリウムＤＯＬ」）は、イオン交換過程の結果としてのカリウム貫通深さを表す。カリウムＤＯＬは、典型的に、ここに記載された物品のＤＯＬより小さい。カリウムＤＯＬは、ＣＳ測定に関して先に記載されたように、応力光学係数（ＳＯＣ）の精密測定に依存する、株式会社ルケオ（日本国、東京都）により製造されている市販のＦＳＭ−６０００表面応力計などの表面応力計を使用して測定される。
【０１０１】
ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスに、ナトリウム塩、カリウム塩、またはナトリウム塩とカリウム塩の両方のいずれかを含有する少なくとも１つの溶融塩浴中におけるイオン交換過程を施してもよい。このイオン交換過程に、硝酸塩のＮａＮＯ３およびＫＮＯ３が一般に使用される。ガラスは、表面上と物品中のある程度の深さまでイオン交換が行われるのに十分な時間に亘り塩浴中に保持される。１つの実施の形態において、ガラスは、所望のレベルのイオン交換を達成するために所定の期間に亘るＮａＮＯ３を含む溶融塩浴中の浸漬によって化学強化される。イオン交換の結果として、両方ともＬｉ＋よりイオン半径が大きいＮａ＋またはＫ＋イオンによって、ガラス表面層内に含まれるＬｉ＋イオンの置換によって、表面圧縮層が形成される。１つの実施の形態において、溶融塩浴の温度は約３９０℃であり、所定の期間は約１から４時間の範囲にある。他の実施の形態において、イオン交換は、約３７０℃から約３９０℃に及ぶ温度で少なくとも１つの溶融塩浴中で行われる。
【０１０２】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、一価銀陽イオンによるイオン交換を経ることがあり、よって、ガラス表面に抗菌特性が与えられる。Ａｇ＋のイオン半径はＬｉ＋またはＮａ＋のいずれのものより大きいので、これらのガラスの銀イオン交換により、ナトリウムとカリウムのみを含有するイオン交換済みガラスに観察されるよりも、圧縮応力の低下が小さくなる。
【０１０３】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスをイオン交換して、約７時間未満の期間に亘りイオン交換したときに、少なくとも約７０μｍの層の深さが達成されることがある。その上、これらのガラスをイオン交換して、ガラスの表面に、一段階イオン交換過程で少なくとも約５００ＭＰａの、または二段階イオン交換過程で少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力が達成されることがあり、あるガラスでは、一段階イオン交換過程で８４０ＭＰａほど高く、二段階イオン交換過程で１０００ＭＰａほど高い最大圧縮応力がガラス表面で達成される。一段階または二段階いずれかのイオン交換過程を使用して、少なくとも７００ＭＰａ、または少なくとも約８００ＭＰａ、または少なくとも約９００ＭＰａの圧縮応力が達成されることがある。いくつかの実施の形態において、これらのイオン交換済みガラスにおける圧縮応力は、表面下１００μｍ以上の深さで約５０ＭＰａ以上であることがある。
【０１０４】
ここに記載されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスをイオン交換して、一段階または二段階いずれかのイオン交換過程により、少なくとも約７０μｍ、いくつかの実施の形態において、少なくとも約１００μｍ、さらに他の実施の形態において、少なくとも約１５０μｍの圧縮層の深さが達成されることがある。一段階または二段階いずれかのイオン交換過程によってこれらの層の深さを達成するのに必要な３７０℃から約３９０℃に及ぶ温度でのイオン交換時間は、約７時間未満である。
【０１０５】
その圧縮層のプロファイルおよび深さは、イオン交換過程に関与するより大きい陽イオンの濃度プロファイルから決定されることがある。ＮａＮＯ３溶融塩浴中で３．５時間に亘り３９０℃でイオン交換された、１）リチウムアルミノケイ酸塩ガラス（表１の例３）およびガラスセラミック（４時間に亘り９７５℃でセラミック化されたコーニングコード９６６７；表１に列挙された公称組成）のガラスの表面から内部までのＮａ＋濃度プロファイルが、図２に示されている。いくつかの実施の形態において、Ｎａ２Ｏ濃度プロファイルから決定された、少なくとも１００μｍの層の深さＤＯＬが、リチウムアルミノケイ酸塩ガラスに達成されることがある（図２の１）。
【０１０６】
表３には、表２から選択された組成に関する、一段階イオン交換の条件、ＣＳ、ガラス中のＫ＋貫通深さ、およびガラス中のＮａ＋貫通深さが列挙されている。表２から選択された組成に関する二段階イオン交換条件、仮想温度Ｔｆ、ＣＳ、およびＤＯＬが、表４に列挙されている。
【０１０７】
【表３−１】
2019509238.tif 000019
【０１０８】
【表３−２】
2019509238.tif 000020
【０１０９】
【表４】
2019509238.tif 000021
【０１１０】
ここに記載されたビッカース亀裂発生閾値は、圧子押込み荷重を０．２ｍｍ／分の速度でガラス表面に印加し、次いで、取り除くことによって決定される。最大圧子押込み荷重は１０秒間に亘り保持される。圧子押込み亀裂閾値は、１０個の圧痕の内の５０％が、圧痕の角から広がる放射状／中央亀裂をいくつでも示す圧子押込み荷重で規定される。その閾値が既定のガラス組成について満たされるまで、最大荷重が増加させられる。全ての圧子押込み測定は、５０％の相対湿度の室温で行われる。この試験は、ビッカース圧子と称される、小平面の間の角度が１３６°である正方形のピラミッド形ダイヤモンド製圧子の使用を含む。このビッカース圧子は、標準型微小硬さ試験（基準ＡＳＴＭ−Ｅ３８４−１１）に使用されるものと同じであった。
【０１１１】
ここに用いたように、「ヌープ引掻き閾値」という用語は、横断亀裂の開始を指す。ヌープ閾値試験において、機械試験機がヌープダイヤモンドを保持し、横断亀裂の開始を決定するために、荷重を増加させながら、ガラスが引っ掻かれる。ここに用いたように、ヌープ引掻き閾値は、横断亀裂の開始である（５の圧子押込み事象の内の３つ以上）。ヌープ引掻き横断亀裂閾値試験において、最初に、ガラス物品および物品の試料を、試料集団に関する横断亀裂が開始する荷重範囲を特定するために、動的または上昇荷重下でヌープ圧子により引っ掻く。適用できる荷重範囲が一旦特定されたら、一連の増加する定荷重引掻き（荷重当たり最低で３以上）を行って、ヌープ引掻き閾値を特定する。ヌープ引掻き閾値範囲は、試験片を以下の３つの破損モードの内の１つと比較することによって決定できる：１）溝の幅の２倍超の、維持された横断表面亀裂、２）損傷は、溝内に含まれるが、溝の幅の２倍未満の横断表面亀裂があり、裸眼で見られる損傷がある、または３）溝の幅の２倍超の大きい表面下の横断亀裂の存在および／または引掻き傷の頂点での中央亀裂がある。
【０１１２】
ここに記載されたガラスは、ＮａＮＯ３中でイオン交換された場合、高い特有の損傷抵抗を示す、いくつかの実施の形態において、５０キログラム重（ｋｇｆ）（４９０Ｎ）を超えるビッカース亀裂発生閾値を達成することができる。このレベルの損傷抵抗は、例えば、６モル％のＬｉ２Ｏを含有するここに記載されたガラスについて、３．５時間に亘るＮａＮＯ３浴中の３９０℃でのイオン交換後に達成されるであろう。このビッカース亀裂発生閾値は、高レベルの固有の損傷抵抗を有する類似のナトリウムアルミノケイ酸塩ガラスが示すものと匹敵する−またはそれより大きい。図３は、本発明のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス（表１の例３、３．５時間に亘りＮａＮＯ３浴中において３９０℃でイオン交換した）（図３のＣ）、並びに１５〜２０ｋｇｆ（１４７〜１９６Ｎ）のＩＦＴを有するフュージョン成形されたナトリウムアルミノケイ酸塩ガラスＡおよびＥ（公称組成：６７．６モル％のＳｉＯ２、３．７モル％のＢ２Ｏ３、１２．７モル％のＡｌ２Ｏ３、１３．７モル％のＮａ２Ｏ、０．０１モル％のＫ２Ｏ、２．３モル％のＭｇＯ、および０．１モル％のＳｎＯ２）；３０〜４０ｋｇｆ（２９４〜３９２Ｎ）のＩＦＴを有するガラスＢ（公称組成：６４．７モル％のＳｉＯ２、５．１モル％のＢ２Ｏ３、１３．９モル％のＡｌ２Ｏ３、１３．７モル％のＮａ２Ｏ、２．４モル％のＭｇＯ、および０．０８モル％のＳｎＯ２）；および１５ｋｇｆ（１４７Ｎ）のＩＦＴを有するガラスＤ（公称組成：６４．７モル％のＳｉＯ２、５．１モル％のＢ２Ｏ３、１３．９モル％のＡｌ２Ｏ３、１３．７モル％のＮａ２Ｏ、２．４モル％のＭｇＯ、および０．０８モル％のＳｎＯ２）に関する、ＫＮＯ３中のイオン交換後に決定された押込み破壊閾値（ＩＦＴ）をプロットしたグラフである。１０ｋｇｆ（９８Ｎ）（図４のａ）、３０ｋｇｆ（２９４Ｎ）（ｂ）、および５０ｋｇｆ（４９０Ｎ）（ｃ）の圧子の荷重下での、図３にプロットされたイオン交換済みのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスにおけるビッカース圧痕の光学顕微鏡画像が、図４に示されている。図４の画像は、横断亀裂が形成されない著しいガラスの緻密化を示し、そのガラスが高レベルの固有の損傷抵抗を有することを示す。
【０１１３】
いくつかの実施の形態において、ここに記載されたガラスは、先に詳述されたようにイオン交換された場合、少なくとも１０ｋｇｆ（９８Ｎ）、いくつかの実施の形態において、少なくとも１５ｋｇｆ（１４７Ｎ）、さらに他の実施の形態において、少なくとも約２０ｋｇｆ（１９６Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値（ＶＩＴ）を示すことがある。特定の実施の形態において、ビッカース亀裂発生閾値は、約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）から約３５ｋｇｆ（３４３Ｎ）の範囲にあり、ヌープ引掻き閾値（ＫＳＴ）は、約１０ニュートン（Ｎ）から約２０Ｎの範囲にある。
【０１１４】
一段階と二段階のイオン交換過程でイオン交換されたガラスに関するビッカース亀裂発生閾値（ＶＩＴ）およびヌープ引掻き閾値（ＫＳＴ）が、それぞれ、表３および４に列挙されている。
【０１１５】
ここに開示された物品は、ディスプレイを備えた物品（またはディスプレイ物品）（例えば、携帯電話、タブレット、コンピュータ、ナビゲーションシステムなどを含む家庭用電化製品）、建築物品、輸送物品（例えば、自動車、列車、航空機、船舶など）、電気器具、またはある程度の透明性、引掻き抵抗性、耐摩耗性、またはその組合せを必要とする任意の物品などの別の物品に組み込むことができる。ここに開示された強化物品のいずれかが組み込まれた例示の物品が、図５Ａおよび５Ｂに示されている。詳しくは、図５Ａおよび５Ｂは、前面２０４、背面２０６、および側面２０８を有する筐体２０２；その筐体内に少なくとも部分的に内部にあり、または完全に中にあり、少なくとも制御装置、メモリ、および筐体の前面またはそれに隣接してあるディスプレイ２１０を含む電子部品（図示せず）；およびそのディスプレイを覆うように筐体の前面にあるまたはそれを覆うカバー基板２１２を含む家庭用電子機器２００を示している。いくつかの実施の形態において、カバー基板２１２および／または筐体は、ここに開示された強化物品のいずれかを含むことがある。
【０１１６】
典型的な実施の形態を説明目的のために述べてきたが、先の記載は、本開示の範囲または添付の特許請求の範囲に対する限定と考えるべきではない。したがって、本開示および付随の特許請求の範囲の精神および範囲から逸脱せずに、様々な改変、適用および代替手段が当業者に想起されるであろう。
【０１１７】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【０１１８】
実施形態１
リチウムアルミノケイ酸塩ガラスであって、
約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、
約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、
約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、
約７モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、および
０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５
を含み、
Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にあり、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏである、リチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１１９】
実施形態２
イオン交換されている、実施形態１に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２０】
実施形態３
前記イオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、少なくとも１つの表面から該ガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する、実施形態２に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２１】
実施形態４
前記圧縮層が、表面下５０μｍの深さで少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を有する、実施形態３に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２２】
実施形態５
少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有する、実施形態２から４いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２３】
実施形態６
少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値を有する、実施形態２から４いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２４】
実施形態７
少なくとも約１０ｋＰの液相粘度を有する、実施形態１から６いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２５】
実施形態８
約８４０℃以下の軟化点を有する、実施形態１から７いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２６】
実施形態９
少なくとも約５１０℃の徐冷点を有する、実施形態１から８いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２７】
実施形態１０
少なくとも約６８ＧＰａの弾性率を有する、実施形態１から９いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２８】
実施形態１１
Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａ２Ｏ３（モル％）が約−２モル％から約５．６モル％の範囲にある、実施形態１から１０いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１２９】
実施形態１２
Ａｌ２Ｏ３（モル％）＞Ｂ２Ｏ３（モル％）である、実施形態１から１１いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３０】
実施形態１３
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
約５８モル％から約６９モル％のＳｉＯ２、
約１０モル％から約１７モル％のＡｌ２Ｏ３、
約３．５モル％から約９．５モル％のＢ２Ｏ３、
０モル％から約２．５モル％のＰ２Ｏ５、
約７モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、
約０．２モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、
０モル％から約２．５モル％のＫ２Ｏ、
０モル％から約５モル％のＭｇＯ、および
０モル％から約４モル％のＺｎＯ、
を含み、
Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にある、実施形態１から１２いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３１】
実施形態１４
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
約５モル％から約９モル％のＢ２Ｏ３、
約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、
約４モル％から約１４モル％のＮａ２Ｏ、および
０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ、
を含む、実施形態１３に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３２】
実施形態１５
（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／Ｒ２Ｏ（モル％）が約０．９から約１．９の範囲にある、実施形態１から１４いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３３】
実施形態１６
Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｂ２Ｏ３（モル％）−Ｐ２Ｏ５（モル％）が約−１０．５モル％から約−０．１１モル％の範囲にあり、式中、Ｒ’Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯである、実施形態１から１５いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３４】
実施形態１７
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約１２モル％のＬｉ２Ｏを含む、実施形態１から１２、１５、および１６いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３５】
実施形態１８
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、
０モル％から約４モル％のＫ２Ｏ、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％から約４モル％のＺｎＯ、
０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、および
０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、
を含む、実施形態１から１２、および１５から１７いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３６】
実施形態１９
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
約５５モル％から約６０モル％のＳｉＯ２、
約１２モル％から約１５モル％のＡｌ２Ｏ３、
約３．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３、
約７モル％から約１０モル％のＬｉ２Ｏ、および
０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、
を含む、実施形態１８に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３７】
実施形態２０
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約７モル％のＢ２Ｏ３を含む、実施形態１から１９いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３８】
実施形態２１
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
約０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、および
約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２、
を含む、実施形態１から１２、１５から１７、および２０いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１３９】
実施形態２２
家庭用電化製品において、
前面、背面および側面を有する筐体と；
前記筐体内に少なくとも部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および該筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；
前記ディスプレイを覆って配置されたカバーガラスと；
を備え、
前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも一方は、実施形態１から２１いずれか１つのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、家庭用電化製品。
【０１４０】
実施形態２３
リチウムアルミノケイ酸塩ガラスであって、
約５５モル％から約７５モル％のＳｉＯ２、
約１０モル％から約１８モル％のＡｌ２Ｏ３、
約２．５モル％から約７．５モル％のＢ２Ｏ３、
約５モル％から約１４モル％のＬｉ２Ｏ、
０モル％から約４モル％のＰ２Ｏ５、および
０モル％から約１モル％のＫ２Ｏ、
を含み、
Ｌｉ２Ｏ（モル％）／Ｒ２Ｏ（モル％）は約０．１から約０．４の範囲にあり、Ｒ２Ｏ＝Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｒｂ２Ｏ＋Ｃｓ２Ｏであり、Ｒ２Ｏ（モル％）＋Ｒ’Ｏ（モル％）−Ａｌ２Ｏ３（モル％）−Ｂ２Ｏ３（モル％）−Ｐ２Ｏ５（モル％）が約−１０．５モル％から約−０．１１モル％の範囲にあり、Ｒ’Ｏ＝ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯである、リチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４１】
実施形態２４
イオン交換されている、実施形態２３に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４２】
実施形態２５
前記イオン交換されたリチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、少なくとも１つの表面から該ガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有する、実施形態２４に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４３】
実施形態２６
前記圧縮層が、表面下５０μｍの深さで少なくとも約１００ＭＰａの圧縮応力を有する、実施形態２５に記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４４】
実施形態２７
少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値を有する、実施形態２４から２６いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４５】
実施形態２８
少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値を有する、実施形態２４から２７いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４６】
実施形態２９
少なくとも約１０ｋＰの液相粘度を有する、実施形態２３から２８いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４７】
実施形態３０
約８４０℃以下の軟化点を有する、実施形態２３から２９いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４８】
実施形態３１
少なくとも約５１０℃の徐冷点を有する、実施形態２３から３０いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１４９】
実施形態３２
少なくとも約６８ＧＰａの弾性率を有する、実施形態２３から３１いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５０】
実施形態３３
Ｒ２Ｏ（モル％）−Ａ２Ｏ３（モル％）が約−２モル％から約５．６モル％の範囲にある、実施形態２３から３２いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５１】
実施形態３４
Ａｌ２Ｏ３（モル％）＞Ｂ２Ｏ３（モル％）である、実施形態２３から３３いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５２】
実施形態３５
（Ａｌ２Ｏ３（モル％）＋Ｂ２Ｏ３（モル％））／Ｒ２Ｏ（モル％）が約０．９から約１．９の範囲にある、実施形態２３から３４いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５３】
実施形態３６
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、
０モル％から約８モル％のＭｇＯ、
０モル％から約４モル％のＺｎＯ、
０モル％から約５モル％のＴｉＯ２、および
０モル％から約３モル％のＰ２Ｏ５、
を含む、実施形態２３から３５いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５４】
実施形態３７
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが約５モル％から約７モル％のＢ２Ｏ３を含む、実施形態２３から３６いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５５】
実施形態３８
前記リチウムアルミノケイ酸塩ガラスが、
０モル％から約５モル％のＮａ２Ｏ、および
約０．０５モル％から約０．５モル％のＳｎＯ２、
を含む、実施形態２３から３７いずれか１つに記載のリチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５６】
実施形態３９
家庭用電化製品であって、
前面、背面および側面を有する筐体と；
前記筐体内に少なく部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および該筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；
前記ディスプレイを覆って配置されたカバーガラスと；
を備え、
前記筐体の一部または前記カバーガラスの少なくとも一方は、実施形態２３から３８いずれか１つのリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、家庭用電化製品。
【０１５７】
実施形態４０
リチウムアルミノケイ酸塩ガラスであって、該リチウムアルミノケイ酸塩ガラスは、イオン交換されており、少なくとも１つの表面から該ガラス中に少なくとも約７０μｍの層の深さまで延在する圧縮層を有し、該圧縮層は少なくとも約６００ＭＰａの最大圧縮応力を有し、前記ガラスは、少なくとも約１０ｋｇｆ（９８Ｎ）のビッカース亀裂発生閾値および少なくとも約８Ｎのヌープ引掻き閾値を有する、リチウムアルミノケイ酸塩ガラス。
【０１５８】
実施形態４１
家庭用電化製品であって、
前面、背面および側面を有する筐体と；
前記筐体内に少なく部分的に設けられた電気部品であって、少なくとも、制御装置、メモリ、および筐体の前面にまたはそれに隣接して設けられたディスプレイを含む電気部品と；
前記ディスプレイを覆って配置されたカバーガラスと；
を備え、
前記筐体の一部またはカバーガラスの少なくとも一方は、実施形態４０のリチウムアルミノケイ酸塩ガラスから作られている、家庭用電化製品。
【符号の説明】
【０１５９】
１００    ガラス物品
１１０    第一面
１１２    第二面
１２０    第１の圧縮層
１２２    第２の圧縮層
１３０    中央領域
２００    家庭用電子機器
２０２    筐体
２０４    前面
２０６    背面
２０８    側面
２１０    ディスプレイ
２１２    カバー基板
【図１】
2019509238.tif 000022
【図２】
2019509238.tif 000023
【図３】
2019509238.tif 000024
【図４ａ】
2019509238.tif 000025
【図４ｂ】
2019509238.tif 000026
【図４ｃ】
2019509238.tif 000027
【図５Ａ】
2019509238.tif 000028
【図５Ｂ】
2019509238.tif 000029
【国際調査報告】
2019509238.tif 000030
2019509238.tif 000031